耐摩耗鋼ABREX（アブレックス）とは？硬さ・靭性・種類と選び方をわかりやすく解説【vol.1】

耐摩耗鋼ABREX（アブレックス）の特徴を、ブリネル硬さ、耐摩耗性、靭性、用途から解説します。ABREX400・450・500・600や高靭性タイプの違い、選定時の注意点も紹介します。

執筆・監修者
熊谷憧一郎（くまがい しょういちろう）
クマガイ特殊鋼株式会社 代表取締役社長。1977年生まれ、愛知県出身、成蹊大学経済学部卒業。2000年に大手総合商社へ入社し、ステンレス鋼材の販売に4年間従事。その後、現在の会社に入社し営業・加工技術の実務経験を積み、2013年より現職。特殊鋼販売技師の資格を有し、特殊鋼材の販売・加工に一貫して携わる。

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耐摩耗鋼ABREXは、土砂や岩石などによって鋼板が削られる部位の長寿命化に使われる鋼材です。硬さが高いほど耐摩耗性の向上が期待できますが、実際の選定では、摩耗の種類、衝撃、使用温度、加工方法なども確認する必要があります。

この記事では、耐摩耗鋼の基本から、ABREXの硬さの見方、硬さと靭性の関係、グレード選定の考え方まで解説します。切断・曲げ・溶接などの加工上の注意点は、vol.2で詳しくご紹介します。

この記事でわかること

• 耐摩耗鋼とABREXの特徴
• ブリネル硬さの意味と測定方法
• ABREX400・450・500・600などの位置付け
• 硬さと靭性の関係
• 用途に合う耐摩耗鋼を選ぶときの確認項目

1.耐摩耗鋼とは

文字通り摩耗に耐える鋼材です。

耐摩耗鋼とは、文字通り、摩耗に耐える鋼材です。物がこすれるところには摩耗が発生します。土砂や岩石を相手にするブルドーザー、ダンプの荷台、油圧ショベルやホイールローダーのバケット、コンベヤーのシュートやホッパー、破砕機の刃、アンローダーのグラブバケット、圧砕機など、さまざまな場所で摩耗は発生しています。

摩耗する部材は、取り替えたり補修したりする必要があります。交換費用がかかるだけでなく、その間は設備を稼働できないため、なるべく摩耗を減らすことが重要です。そのための有効な選択肢が、摩耗に強い耐摩耗鋼です。

耐摩耗鋼は、部材全体に使用するほか、一般鋼材の上に溶接して摩耗部だけを交換する使い方も検討できます。ただし、溶接条件や構造、摩耗の当たり方によって適否が変わるため、実際の使用前には専門業者への確認が必要です。

耐摩耗対策は鋼板だけではありません

耐摩耗鋼以外にも、セラミックスや硬化肉盛りなど、耐摩耗性を持つ材料や工法があります。どれを選ぶかは、摩耗の種類、衝撃の有無、形状、交換のしやすさ、初期費用、補修費用などによって変わります。鋼板は、切断や曲げ、溶接を組み合わせやすく、設備や部品の形状に合わせて使いやすいことがメリットです。

ABREXとは

ABREXは、日本製鉄株式会社の耐摩耗鋼板ブランドです。名称は「ABrasion Resistance Excellent」に由来し、耐摩耗性に加えて、溶接性や加工性にも配慮されています。日本製鉄の資料では、ABREXは硬さレベルに応じ、軟鋼に比べて2～5倍の耐摩耗性を有するとされています。ただし、実際の摩耗量や寿命は、相手材、荷重、衝撃、温度、水分などの使用環境によって変わります。

ABREXが使われる代表的な部位

• 油圧ショベルやホイールローダーのバケット
• ダンプトラックの荷台
• ホッパー、シュート、ライナー
• 破砕機や選別機の摩耗部品
• 建設機械や産業機械のアタッチメント

クマガイ特殊鋼では、摩耗する部位の長寿命化だけでなく、板厚の見直しによる軽量化、交換頻度や保守コストの低減も含めてご相談を承っています。

2.耐摩耗鋼はなぜ摩耗に強いのか

耐摩耗鋼の摩耗が少ない大きな理由は、鋼材の硬さを高めていることです。一般に、同じような摩耗条件であれば、表面が硬いほど削られにくくなります。

例えば、ガラスにダイヤモンドで傷をつけると、ガラスは簡単に削られます。一方、普通の鋼材で同じように傷をつけようとしても、ダイヤモンドほど簡単にはいきません。硬さが違うもの同士がこすれ合うと、柔らかい方がより傷つきやすくなるためです。

耐摩耗鋼は、鋼材の成分設計と焼入れなどの熱処理によって硬さを高めています。ただ硬いだけではなく、鋼材として必要な粘り強さや加工性とのバランスを考えて設計されている点が特徴です。

3.耐摩耗鋼の硬さはどのくらいか

硬さを表す主な試験方法

硬さを表す指標には、試験方法によって次のような種類があります。

• ビッカース硬さ
• ロックウェル硬さ
• ブリネル硬さ
• ショア硬さ

耐摩耗鋼では、ブリネル硬さで表すのが一般的です。硬さを比較するときは、数値だけでなく、どの試験方法による値かも確認する必要があります。

ブリネル硬さとは

標準的なブリネル硬さ試験では、直径10mmの超硬合金球を所定の試験力で鋼材に押し付け、鋼材についた圧痕の直径から硬さを求めます。鋼材が硬いほど球が押し込まれにくいため、圧痕は小さくなります。

超硬合金は、タングステンカーバイド（WC）をコバルト（Co）などで結合した非常に硬い材料です。硬い鋼板の硬さを測るためには、それ以上に硬い圧子が必要というわけです。

硬さには換算表もありますが、異なる試験方法の値は完全に同じ意味ではありません。設計や材料比較では、メーカーのミルシートや製品規格に記載された試験方法と保証範囲を確認してください。

ABREXの硬さレベルと種類

耐摩耗鋼は、狙いとするブリネル硬さによって400クラス、450クラス、500クラスなどに分けられます。日本製鉄の現行資料では、標準タイプとしてABREX 400、450、500、600、高靭性タイプとしてABREX 400LT、450LT、500LTが案内されています。

耐摩耗鋼板ABREXのタイプ別選定基準

耐摩耗鋼板ABREX（アブレックス）には、主に「標準タイプ」と「高靭性タイプ（LT）」の2つの区分があります。用途や使用環境（低温環境など）に合わせて、以下の基準で最適な鋼種を選定してください。

【表】耐摩耗鋼板ABREX（標準・高靭性）の選定時の考え方と代表鋼種

区分	代表的な製品	選定時の考え方
標準タイプ	ABREX 400、450、500、600	硬さと耐摩耗性を重視しつつ、加工方法や衝撃条件とのバランスで選ぶ
高靭性タイプ	ABREX 400LT、450LT、500LT	低温環境や衝撃への配慮が必要な用途で、保証値と使用条件を確認して選ぶ

（ABREXは日本製鉄株式会社の登録商標です）

数字が大きいほど硬さの目安は高くなりますが、「最も硬い鋼種を選べばよい」とは限りません。硬さが上がるほど、切断、穴あけ、曲げ、溶接の条件が厳しくなる傾向があります。必要な寿命と加工性、衝撃、板厚、コストを合わせて検討することが重要です。

なお、メーカーが製造するラインアップと、販売会社が定尺在庫している製品は同じではありません。クマガイ特殊鋼のWebサイトでは、取扱品としてABREX400、ABREX500、ABREX500-KMSPを掲載しています。最新の在庫、板厚、寸法、納期はお問い合わせください。

硬さと耐摩耗性の関係

一般に、摩耗による重量減少は鋼の表面硬さが高くなるほど小さくなる傾向があります。日本製鉄のカタログでも、ABREXは土砂や岩石などに対する耐摩耗性を重視した設計であり、軟鋼に比べて硬さレベルに応じ2～5倍の耐摩耗性を有すると説明されています。

ただし、この倍率がそのまま実機の寿命倍率になるとは限りません。摩耗の種類や相手材、衝撃の大きさ、腐食、温度、部材形状などによって結果は変わります。現在の材質、板厚、交換周期、摩耗部の写真などを確認すると、材料変更による効果を検討しやすくなります。

4.耐摩耗鋼の靭性とは

靭性は割れにくさを考えるための性質です

靭性とは、材料が衝撃を受けたときに、破壊に至るまでエネルギーを吸収する能力を示す考え方です。一般には硬さが高くなるほど靭性が下がり、もろくなる傾向があります。そのため、耐摩耗鋼は硬さだけでなく、使用時の衝撃や温度も考えて選ぶ必要があります。

ガラスは非常に硬い材料ですが、ダイヤモンドなどで傷をつけた部分に力が加わると、そこから割れることがあります。これは、硬さが高いことと、割れにくいことが同じではない例です。鋼材にはガラスよりも粘りがありますが、亀裂や切欠きがある状態で強い衝撃が加われば、絶対に割れないわけではありません。

各種材料の硬さ・靭性・価格を比較

ここまでご説明したように、材料の硬さと靭性は同じ性質ではありません。硬さが高くなるほど摩耗には強くなる傾向がありますが、衝撃に対する粘り強さや加工性、価格も変わります。

代表的な鋼材や材料について、硬さ、靭性、価格レベルのイメージを整理すると、次のようになります。

各素材の硬さ・靭性・価格の比較イメージ

耐摩耗鋼板を選ぶ際、単に「硬さ」だけを追求すると割れやすくなります。以下の表は、一般的な鋼材や他の硬質素材と、耐摩耗鋼（ABREX等）の「硬さ」と「靭性（割れにくさ）」のバランスを比較したものです。

【表】各種素材のブリネル硬さ・ビッカース硬さと靭性・価格の比較

素材名	ブリネル硬さ	ビッカース硬さ	靭性（割れにくさ）	価格
50キロ鋼	150	165	◎	◎
80キロ鋼	240	250	◎	◯
耐摩耗鋼(HB400)	400	420	◯	◯
耐摩耗鋼(HB450)	450	480	◯	◯
耐摩耗鋼(HB500)	500	530	◯	◯
ガラス	–	550	×××	◯
高速度鋼(ハイス)	–	900	×	×
超硬合金	–	1800	××	××

※記号の意味：◎＝非常に優れている、◯＝優れている、×＝劣る（数が多いほど劣る）

※硬さの数値は、代表値または硬さ換算による目安です。材質、製品規格、板厚、測定条件などによって異なり、保証値ではありません。
※靭性と価格は相対的なイメージです。靭性は「◎ほど高い」、価格は「◎ほど低価格、×が多いほど高価格」という意味で表示しています。
※「50キロ鋼」「80キロ鋼」は、引張強さのクラスを示す一般的な通称です。

低温や強い衝撃がある場合は個別確認が必要です

特に寒冷地や低温設備で使用する場合は、使用温度で必要な衝撃性能を満たすか確認します。日本製鉄は、低温での衝撃性能に配慮した高靭性タイプとしてABREX LTシリーズを用意しています。ただし、必要な靭性は構造、応力、板厚、溶接部、使用温度などによって変わるため、製品名だけで判断せず、メーカー資料や設計条件を確認してください。

ABREXを選ぶときの確認項目

耐摩耗鋼の選定では、「何が、どのように当たって摩耗しているか」を整理することが出発点です。お問い合わせの際に次の情報があると、候補材や加工方法を検討しやすくなります。

耐摩耗鋼板 選定のための確認事項

お客様の現場に最適な耐摩耗鋼板をご提案するため、お見積りやご相談の際には以下の項目についてわかる範囲でお知らせください。

【表】耐摩耗鋼板 選定時の事前確認リスト

確認項目	確認したい内容
摩耗物	土砂、岩石、鉱石、金属片、粉体など
摩耗の状態	こすれる、滑る、落下する、挟み込まれる、強く衝突するなど
現在の材料	鋼種、板厚、表面処理、肉盛りの有無
交換実績	摩耗位置、摩耗量、破孔までの期間、補修頻度
使用環境	温度、水分、腐食、屋内外、低温環境
加工条件	切断、穴あけ、曲げ、溶接の有無、図面、数量

硬さを上げることが有効な場合もあれば、強い衝撃に対する靭性や、交換しやすい構造を優先した方がよい場合もあります。用途によっては、高マンガン鋼、肉盛り、セラミックスなども含めて比較します。

5.まとめ 硬さだけでなく使用環境と加工条件で選びましょう

耐摩耗鋼ABREXは、摩耗する機械や部品の交換周期を延ばし、保守作業や設備停止の負担を減らすために有効な鋼材です。耐摩耗性を高めるうえで硬さは重要ですが、硬ければ硬いほど、すべての用途に適するわけではありません。

摩耗の種類、衝撃、温度、板厚、切断・曲げ・溶接の条件を確認し、必要な耐摩耗性と加工性のバランスを取ることが大切です。次回のvol.2では、ABREXの切削、曲げ、切断、溶接、熱による硬さ低下の注意点を解説します。

6.耐摩耗鋼ABREXについてよくあるご質問

耐摩耗鋼板「ABREX」に関するよくあるご質問（FAQ）

Q. 耐摩耗鋼と普通鋼の違いは何ですか？

A. 耐摩耗鋼は、成分設計と熱処理によって表面硬さを高め、土砂や岩石などによる摩耗を抑えることを重視した鋼材です。普通鋼より加工条件が厳しくなる場合があります。

Q. ABREXの数字は何を表していますか？

A. ABREX400、450、500、600などの数字は、狙いとする「ブリネル硬さ」のレベルを示します。SS400の「400」は引張強さの区分であり、意味が異なります。

Q. ABREX400とABREX500は何が違いますか？

A. 主な違いは硬さレベルです。ABREX500の方が高い耐摩耗性を期待できますが、加工条件や割れへの配慮も増えます。用途、衝撃、形状、加工方法を含めて総合的に選定します。

Q. 最も硬いABREXを選べば長持ちしますか？

A. 必ずしもそうとは限りません。実際の寿命は摩耗の種類、衝撃、温度、腐食、部材形状などにも左右されます。硬さだけでなく、靭性や加工性とのバランスが重要です。

Q. 低温環境でもABREXを使用できますか？

A. はい、低温での衝撃性能に配慮した「ABREX LTシリーズ」があります。ただし、使用温度、板厚、構造、溶接条件に応じた事前確認が必要です。

Q. 切断や曲げ、溶接まで依頼できますか？

A. はい、可能です。クマガイ特殊鋼では、切断、穴あけ、面加工、曲げ、溶接製缶まで一貫してご相談を承っています。図面、材質、板厚、数量、用途をお知らせください。

耐摩耗鋼や加工方法でお悩みの方へ

摩耗部の写真、現在の材質と板厚、使用温度、交換周期、図面などが分かれば、材料選定や加工方法を検討しやすくなります。定尺・切板のお見積りから、穴あけ、曲げ、溶接製缶まで、お困りの内容に合わせてご相談ください。

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